Invenție maghiară: a fost dezvoltat un gel de înlocuire osoasă de înaltă rezistență

Creat: 11 iulie 2011 09:43
Modificat: 11 iulie 2011 09:43

Chirurgii ortopedici se confruntă adesea cu problema că un os este rupt într-o așchie și una sau două bucăți mici de os nu pot fi montate în loc, adică există o lipsă de continuitate în os. Dacă acest lucru ar rămâne așa, ar pune în pericol vindecarea și ar reduce capacitatea portantă a osului. Este, de asemenea, obișnuit ca o bucată de os să fie îndepărtată dintr-un anumit motiv, ceea ce duce la o deficiență care trebuie umplută. În acest scop, au fost create mai multe materiale, a căror caracteristică comună este că sunt foarte scumpe, mărfurile aproape rivalizând cu cele ale aurului. Chimiștii de la Universitatea din Debrecen au dezvoltat recent unul care este mai ieftin decât colegii săi.

Noul material se numește Airgel: numele său sugerează, de asemenea, că este un gel solidificat ale cărui mici goluri sunt umplute cu aer. 95% din volumul solidelor cu densitate foarte mică reticulată este aerul. De obicei, carbonul și siliciul dintr-un grup din tabelul periodic al elementelor, care pot forma lanțuri și structuri spațiale aproape nelimitate cu oxigen, sunt capabile să formeze legături încrucișate. În primul rând, au fost făcute altele similare pentru ca NASA, agenția spațială americană, să izoleze nave spațiale, ulterior roboți care orbitează Marte. Aerogelurile sunt mult mai ușoare decât ceramica folosită anterior, dar cel puțin la fel de rezistente.

Materia primă a aerogelului dezvoltată în Debrecen este un compus organosilicic, care este hidrolizat. În condiții adecvate, formează un gel (gel) de atomi de siliciu și oxigen, care se solidifică. Procesul consumă destul de mult timp, iar uscarea materialului rezultat necesită un proces special. Rezultatul tehnologiei este un gel de aer alb, lăptos sau transparent, extrem de ușor.

Pentru a implementa tehnologia proiectată de cercetătorii din Debrecen, a fost fabricat un echipament de înaltă presiune în care reacția a avut loc cu succes. Uscarea a fost necesară cu mare grijă, ceea ce ar trebui să se facă numai ușor și încet.

Cea mai favorabilă proprietate a aerogelului rezultat din punctul de vedere al înlocuirii osoase este rezistența sa ridicată. Conform testelor de fractură, acest material poate rezista de treisprezece mii de ori greutatea sa fără a se rupe. De asemenea, are alte proprietăți bune care pot fi utilizate în alte scopuri. De exemplu, izolația sa termică este atât de bună încât, dacă o parte a unui material gros de câțiva milimetri este încălzită cu torța unui pistol de sudură, oricine își poate pune mâna în siguranță pe cealaltă parte.

În urma producției de succes, problemele aplicării au ieșit în prim plan. Chimiștii cu aerogel și viitorii medici ortopedici au depus o cerere comună la OTKA pentru utilizarea medicală a noii substanțe, care a avut succes.

Studiile preliminare arată că noul substitut osos va fi potrivit. Testarea pe animale este în prezent autorizată. Dacă oasele lor cresc în grefa de os inserată, pot fi testate pe oameni.

Acestea diferă, de asemenea, de experimentele medicale standard prin faptul că ineficiența lor potențială nu înrăutățește problema de bază. Dar cercetătorii nici măcar nu cred acest lucru, sper că un nou material de înlocuire a oaselor va fi disponibil în curând în medicina ortopedică.